Circuitele de siguranță sunt esențiale pentru prevenirea accidentelor și asigurarea protecției operatorului. Standardul ISO 13849-1 oferă orientări pentru proiectarea și verificarea acestor funcții de siguranță prin calcule sistematice. Acest articol prezintă procesul pas cu pas pentru proiectarea și verificarea circuitelor de siguranță în conformitate cu ISO 13849-1.

Înțelegerea cerințelor ISO 13849-1

ISO 13849-1 specifică nivelurile de performanță de siguranță pentru sistemele de control. Acesta subliniază evaluarea riscurilor, proiectarea funcției de siguranță și verificarea. Standardul clasifică funcțiile de siguranță în nivelurile de performanță (PL), variind de la PL a (cel mai scăzut) la PL e (cel mai mare). Realizarea PL corespunzătoare depinde de severitatea riscului și fiabilitatea funcției de siguranță.

Etapa 1: Evaluarea riscurilor și cerințele de siguranță

Procesul începe cu identificarea pericolelor potențiale și evaluarea severității acestora. Pe baza acestui fapt, sunt definite cerințele de siguranță, inclusiv nivelul de performanță necesar (PL). Această etapă determină fiabilitatea țintă pentru circuitul de siguranță.

Etapa 2: Proiectarea funcțiilor de siguranță

Funcția de siguranță este concepută pentru a reduce riscul la un nivel acceptabil. Aceasta implică selectarea senzorilor corespunzători, a unităților logice și a dispozitivelor de acționare. Designul trebuie să asigure că funcția de siguranță poate detecta în mod fiabil defecțiunile și să inițieze opriri sau opriri în condiții de siguranță.

Etapa 3: Calcularea acoperirii diagnostice (DC)

Acoperirea diagnostică măsoară capacitatea sistemului de siguranță de a detecta defecțiunile. Se exprimă ca procent și influențează nivelul de integritate a siguranței (SIL) sau nivelul de performanță (PL). DC mai mare îmbunătățește fiabilitatea funcției de siguranță.

Etapa 4: Stabilirea ratelor de eșec

Ratele de defectare a componentelor sunt obţinute din datele sau standardele producătorului. Aceste rate sunt utilizate pentru a calcula probabilitatea de defecţiuni periculoase. Scopul este de a asigura o probabilitate de defectuozitate aliniindu-se cu obiectivul PL.

Pasul 5: Calcularea fiabilităţii globale

Fiabilitatea generală a circuitului de siguranță se calculează prin combinarea ratelor individuale de eșec și a acoperirii de diagnosticare. Formula consideră probabilitatea unor defecțiuni periculoase pe oră, asigurându-se că acesta îndeplinește cerințele pentru PL dorit.

Etapa 6: Verificarea și validarea

Etapa finală implică verificarea faptului că circuitul de siguranță îndeplinește obiectivele de fiabilitate calculate. Testarea, injectarea cu defect și documentația sunt utilizate pentru a valida performanța funcției de siguranță. Întreținerea regulată și testarea periodică sunt recomandate pentru a menține nivelurile de siguranță.